蔣衛(wèi)平

摘 要：本文主要是對厚板H型鋼桁架制作過程中的尺寸控制進行了分析，特別是厚板焊接變形的控制，從構件反變形、坡口角度尺寸、焊接參數(shù)的控制來達到整體構件的尺寸控制，為今后該類結構形式的制作積累了經(jīng)驗。

關鍵詞：厚板焊接H型鋼；拼裝變形；尺寸控制

中圖分類號：TU758.11 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）08-030-02

前言

隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑造型越來越復雜，結構形式越來越新穎，鋼結構在建筑中的應用也越來越頻繁。由于建筑造型和結構的需要，焊接H型鋼桁架在大跨度結構中的使用越來越頻繁，特別是上部承重結構的。本文結合筆者公司加工制作的項目，淺談一下厚板焊接H型鋼桁架在加工制作中的質量控制要點。

1 概況

此桁架構件單榀桁架重量達120t，分成四段制作，現(xiàn)場進行拼接，工廠分段最大重量達到40t，桁架總跨度52.8m，高度2.6m，制作時按照1000/L進行起拱。上弦焊接H型鋼最大尺寸為BH600×800×60×80，下弦焊接H型鋼最大尺寸為H600×700×50×70，腹桿焊接H型鋼最大尺寸為BH500×500×70×70，構件板厚30mm以下材質為Q345B，40～50mm材質為Q345GJB-Z15，60～80mm材質為Q390GJBZ25（見圖1、圖2）。上下主弦焊縫及節(jié)點部位焊縫等級為全熔透一級焊縫，節(jié)點部位焊縫多，焊接時的焊接變形、厚板焊接質量的控制是本工程的特點及難點。

2 工藝流程

原材料檢測→下料→H型鋼拼裝→H型鋼焊接→H型鋼矯正→上胎架二次拼裝→焊接→矯正→打磨外觀處理→沖砂→油漆

3 控制要點

3.1 原材料的控制

由于本工程用到的厚板較多，對于進廠材料按照設計要求每批進行了復試，包括化學分析和物理性能，有Z向要求的進行Z向要求檢測，特別對于厚度超過40mm的鋼板全數(shù)進行了超聲波檢測。

3.2 下料坡口的選擇

厚板焊接主要考慮到焊接裂紋，優(yōu)先采用雙面坡口，通過工藝評定試驗，確定了以下幾種典型的剖口形式：

3.2.1 對接焊縫坡口設置原則

a.當兩對接板材中任一塊板厚t≥30mm時，坡口必須開制在兩塊板材上；除特殊結構形式工藝注明開制在一塊板材上外。

b.當兩對接板材板厚均t<30mm時，坡口允許開制在單塊板材上；但優(yōu)先采用開制在兩塊板材上的形式。

3.2.2 典型角對接焊縫坡口的選擇

角接焊縫角度是直角時見圖3和圖4。角接焊縫角度不是直角時（板厚50

3.3 焊接質量的控制

3.3.1 焊前控制

對焊縫區(qū)域進行打磨清理，清除掉坡口周圍的水、油及鐵銹。

3.3.2 預熱、后熱溫度的控制

a.預熱工藝的選擇，最低預熱溫度符合表1要求；預熱區(qū)域為焊縫兩側，寬度焊縫中心兩側各150mm，測溫時采用紅外測溫儀在加熱構件的背面距焊縫中心50mm處進行測溫。

b.焊接過程中，最低道間溫度不應低于預熱溫度，最大道間溫度不宜超過250℃，當焊接過程中有停工等待等原因造成道間溫度低于預熱溫度的，應重新進行預熱。

c.焊接完成后，立即做好保溫措施，以便擴散氫擴散逸出。本工程焊后采用保溫棉保溫處理，焊接完成后，對焊接部位用保溫棉包好，直到構件冷卻至常溫。

d.焊接過程中采用多層多道焊，并控制好控制焊接線時的線能量。特別是線能量過小時易造成接頭熔合區(qū)附近冷卻時間小于出現(xiàn)鐵素體的臨界冷卻時間而產(chǎn)生裂紋。

3.4 尺寸的控制

3.4.1 在公司矯正機無法矯正的情況下對H型鋼進行反變形處理

翼緣板厚度≥腹板厚度的情況下：翼緣板壓制179°反變形；但當翼緣板與腹板厚度相差≥20mm時，翼緣板僅需壓制179.5°反變形。

翼緣板厚度<腹板厚度的情況下：翼緣板壓制178.5°反變形。

特別注意拼接板位置反變形必須一致，保證對接；若反變形不一致時，則拼板對接縫兩側各200mm范圍內按照小角度反變形統(tǒng)一處理。如圖6所示。

3.4.2 余量的設置

每條對接縫加放2mm焊接收縮余量；桁架余量的設置，具體見圖7。

3.5 校正、外觀的處理

構件焊接完成經(jīng)超聲波檢測合格后，對構件的外觀進行處理，把焊接時產(chǎn)生的飛濺、毛刺、焊瘤等缺陷用鏟刀、角磨機清除干凈，自由邊進行倒圓角處理，并對滿足標準要求的部位進行校正處理（見圖8），保證桁架各部位尺寸滿足規(guī)范及設計要求。構件加工完成后效果見圖9。

4 結語

焊接H型鋼桁架目前在鋼結構大跨度結構中使用越來越多，隨著跨度的增加，鋼板厚度越來越大，焊縫質量等級越來越高，通過該項目的制作加工，使公司對厚板焊接H型鋼桁架的制作加工積累了寶貴的經(jīng)驗，為今后同類型的工程制作打下了基礎。

參考文獻

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